1 吉林师范大学 物理学院，吉林 四平 136000
2 吉林师范大学 功能材料物理与化学教育部重点实验室，吉林 长春 130022
SiO2通常以三维晶体或无定形结构存在，限制了其在新技术如新一代集成电路中的应用，因此二维SiO2的研究引起了越来越多的关注。本文通过删除三维层状CaAl2Si2O8结构中的Ca和Al原子，直接构建出新的二维SiO2构型。采用基于密度泛函理论的第一性原理计算，结构优化获得的新型2D SiO2具有P-62m对称性，群号189。通过结合能、弹性系数、分子动力学模拟和声子谱计算，发现新型2D SiO2具有高机械稳定性、热力学稳定性和动力学稳定性。电子性质和光学性质计算发现，2D SiO2是带隙为6.08 eV绝缘体，且具有良好的光透射率和光导率。此外，通过研究面内双轴应变对2D SiO2电子和光学性质的影响，发现2D SiO2的带隙和介电函数受面内拉伸应变的影响较压缩应变略大，不过其整体光学性质受应变影响不大，保证了其在实际应用中电子性质和光学性质的稳定性。
二维SiO2 电子性质 光学性质 第一性原理计算 two-dimensional SiO2 electronic properties optical properties first-principles calculations 
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Weak-Light Nonlinear Photonics, Ministry of Education, School of Physics and TEDA Applied Physics School, Nankai University, Tianjin 300071, China
2 e-mail: yanxq01@nankai.edu.cn
We report a passively Q-switched and mode-locked erbium-doped fiber laser (EDFL) based on PtSe2, a new two-dimensional material, as a saturable absorber (SA). Self-started Q-switching at 1560 nm in the EDFL was achieved at a threshold pump power of 65 mW, and at the maximum pump power of 450 mW, the maximum single Q-switched pulse energy is 143.2 nJ. Due to the polarization-dependent characteristics of the PtSe2-based SA, the laser can be switched from the Q-switched state to the mode-locked state by adjusting the polarization state. A mode-locked pulse train with a repetition rate of 23.3 MHz and a pulse width of 1.02 ps can be generated when the pump power increases to about 80 mW, and the stable mode-locked state is maintained until the pump power reaches its maximum 450 mW. The maximum single mode-locked pulse energy is 0.53 nJ. This is the first time to our knowledge that successful generation of stable Q-switched and mode-locked pulses in an Er-doped fiber laser has been obtained by using PtSe2 as a saturable absorber.
Lasers, fiber Ultrafast lasers Laser materials Optical materials Photonics Research
2018, 6(9): 09000893
1 中山大学地球科学系, 广东 广州510275
2 广东省社会科学院企业研究所, 广东 广州510610
3 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室, 广东 广州510275
4 中国科学院中国科学技术大学壳幔物质与环境重点实验室, 安徽 合肥230026
水岩反应是天然低质量硬玉岩(翡翠)在风化搬运和埋藏过程中获得品质改善的重要机理, 这种反应一般被认为是在低温还原条件下完成的, 目前, 科学界对这种低温变质水岩反应机理的了解知之甚少。 利用显微红外光谱对水岩反应前后翡翠矿物集合体及晶体进行了精细原位(in-situ)测试。 结果显示, 水岩反应后硬玉集合体矿物组成及单晶矿物主量元素的成分均没有明显的改变, 但含水量明显增大, 和水岩反应前相比, 硬玉单晶体结构水峰3 550 cm-1向高频漂移, 水岩反应前后矿物晶体边缘-晶核-边缘测点含水量也呈现规律性变化, 部分样本的含水量甚至有数倍的增加。 其中晶粒边缘的含水量明显大于晶粒内部含水量, 和高温高压变质过程中硬玉中水含量的变化呈现相反的趋势, 暗示了硬玉中的H+/OH-在高压变质反应和常压低温水岩反应过程中在硬玉内部的迁移方向及机制明显不同。 这一现象的发现为了解变质反应过程中水在硬玉中的行为及翡翠质量改善机理提供了新的线索。
水岩反应 翡翠(硬玉岩) 显微红外光谱 结构水 Water-rock reaction Jadeite(Feicui) Microscopic Fourier transform infrared spectrum Structural water 光谱学与光谱分析
2014, 34(9): 2397
1 昆明物理研究所， 云南 昆明 650223
2 香港理工大学，应用物理系， 香港
3 南开大学 物理学院， 天津 300071
进行了有机紫外半导体 N-[5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-取代]二硫代氨基甲酸钾(PMTC)的制备及 FT-IR、Raman、UV-Vis及 PL光谱实验表征。对实验测试 FT-IR及 Raman光谱的振动峰进行了归属， Raman光谱测试发现 S-K在 152 cm-1有 v(S-K-S)伸缩振动。UV-Vis实验光谱表明 PMTC在 200～350 nm波段有紫外吸收， PL实验光谱表明 PMTC在 340～400 nm波段有明显的紫外发光峰，峰值波长为 373 nm，PL谱相对于吸收光谱有 Stokes频移。采用密度泛函理论(DFT)方法对 PMTC进行了 B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、UV-Vis光谱、分子前线轨道、分子电子密度、 Mulliken电荷等理论计算。理论研究结果表明： PMTC在 UV-Vis波段有三个电子跃迁吸收。前线轨道计算表明 PMTC的 HOMO的电子主要分布在与 K原子相连的两个 S原子上，而 LUMO轨道的电子主要集中在 K原子上，PMTC吸收光子后，产生电子由 HOMO至 LUMO跃迁的实质是电子由配体(主要是配位 S原子)向金属原子 K的转移。
有机紫外半导体 密度泛函理论 红外光谱 Raman光谱 紫外-可见光谱 organic UV semiconductor density functional theory IR spectrum Raman spectrum UV-Vis spectrum
1 河南工业大学 信息科学与工程学院，河南 郑州 450001
2 中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室，北京 100190
3 中国科学院电子学研究所，北京 100190
4 中国科学院研究生院，北京 100049
5 微波成像技术国家级重点实验室，北京 100190
自动化检测算法是实现浅海水下地形动态监测的关键技术.提出了浅海水下地形特征变化方向的提取方法，证明了其提取的方向与SAR图像特征基本一致.研究了不变矩区域描述方法，证明了采用不变矩来描述浅海水下地形的区域特征，具有可行性和适应性.提出了SAR图像中浅海水下地形的检测算法，其中采用了平均不变矩并重新定义了不变矩的距离.最后实验验证了该检测算法具有一定的准确性.
SAR图像 浅海水下地形 检测算法 SAR image shallow water bottom topography detection algorithm
1 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
2 吉林大学公共计算机教学与研究中心, 吉林 长春 130000
采用低流量III族Ga束流在分子束外延中低温辅助清理GaAs衬底表面氧化物。采用高能电子衍射监控衬底表面氧化物清理过程并得出氧化物清理速率及氧化层对高能电子的吸收系数。根据清理速率对衬底温度依赖的Arrhenius关系，估算了Ga辅助清理过程中发生化学反应所需要的活化能。Ga束流辅助清理衬底表面氧化物技术在外延生长中具有实际可应用性。用这项技术清理外延GaAs衬底，仅通过生长十几纳米厚的GaAs缓冲层，就能够重复地获得高质量低密度InAs量子点。另外，采用这项技术良好地保持了外延衬底的原有表面特性，相信它在需要保持良好界面特性的器件结构外延再生长中也将具有特别的潜在应用价值。
光电子学 Ga辅助清理 高能电子衍射 InAs量子点 光学学报
2011, 31(10): 1016003
1 江西省工程咨询中心,南昌 330046
2 南开大学 物理学院,天津 300071
为了优化设计光纤喇曼激光器的各项参量,采用喇曼激光器的基本理论模型模拟,提出了非线性最小二乘法和龙格-库塔法相结合的新算法,解决了模型中存在的两点边值问题,得到了级联喇曼光纤激光器的输出特性以及最佳光纤长度、激光阈值和斜率效率。结果表明,新算法非常有效,数值模拟的结果和相关实验相吻合。
激光技术 受激喇曼散射 喇曼光纤激光器 非线性最小二乘法 龙格-库塔法 laser technique stimulated Raman scattering Raman fiber laser nonlinear least squares method Runge-Kutta method
